观看反物质坠落：科学家组合出38.4亿像素相机捕捉引力

欧洲核子研究中心的科学家利用常见的手机摄像头传感器组合出一个38.4亿像素探测器，用于追踪反氢原子在重力作用下的下降。这可以通过实时、超高精度成像彻底改变反物质实验。

光学反物质成像仪配备 60 个手机拍摄的照片传感器。图片来源：Andreas Heddergott / TUM

AEgIS 实验使用反氢粒子束和由改良的手机相机传感器制成的突破性探测器，以前所未有的分辨率捕捉微小的位移。这种尖端的光学光子和反物质成像仪 (OPHANIM) 不仅与旧照相底片的精度相匹配，还增加了实时功能和更广泛的科学潜力，为更高水平的反物质研究打开了大门。

欧洲核子研究中心反物质工厂的科学家正在努力测量反氢在地球引力下的行为，旨在确定它是否以与常规物质相同的方式下落。AEgIS（反氢实验：重力、干涉测量、光谱学）、ALPHA 和 GBAR 等几项实验正在使用不同的方法解决这个问题。

AEgIS 实验会制造一束水平的反氢粒子，并追踪其在行进过程中的垂直移动距离。为此，研究人员使用了一种名为莫尔偏转仪的设备，它可以检测粒子路径的微小变化，以及一个可以捕捉反氢原子湮灭的精确点的探测器。

“为了使 AEgIS 发挥作用，我们需要一个具有极高空间分辨率的探测器，而移动摄像机传感器的像素小于 1 微米，”慕尼黑工业大学研究中子源FRM II的 Francesco Guatieri 说道。他也是该研究的首席研究员。

“我们在单个摄影探测器——光学光子和反物质成像仪 (OPHANIM) 中集成了 60 个，目前运行的像素数最高：3840 MPixels。以前，照相底片是唯一的选择，但它们缺乏实时能力。我们的解决方案已针对反质子进行了演示，并可直接应用于反氢，它将照相底片级分辨率、实时诊断、自校准和良好的粒子收集表面结合在一个设备中。”

研究人员使用了光学图像传感器，此前该传感器已被证明能够以前所未有的分辨率实时对低能正电子进行成像。

“我们必须剥去传感器的第一层，这些传感器是为处理手机先进的集成电子元件而设计的，”Guatieri 说道。“这需要高水平的电子设计和微工程。”AEgIS 发言人 Ruggero Caravita 博士说：“这是一项改变游戏规则的技术，可用于观察水平传播的反氢光束中由于重力而产生的微小移动，并且它还可以在高位置分辨率至关重要的实验或开发高分辨率追踪器中找到更广泛的应用。”

Caravita总结道：“这种非凡的分辨率使我们能够区分不同的湮没碎片，为材料中低能反粒子湮没的新研究铺平了道路。”

编译自/ScitechDaily

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暴雨过后 澳大利亚一块内陆地区变成内海

2025 年 3 月，昆士兰州发生特大洪水，导致澳大利亚内陆地区发生大面积洪灾，河流淹没，城镇被隔离，民众被迫出动直升机撤离。卫星图像显示大片土地被淹没，洪水水位超过了 1974 年的记录。虽然该地区经常出现旱灾和洪灾，但专家称这次事件非常极端，是由湿润气流汇聚造成的。随着水流向艾尔湖，这一罕见景象可能会导致澳大利亚内陆发生最剧烈的变化之一。


2025 年 3 月 29 日澳大利亚内陆库珀溪附近洪水的卫星图像。


2025 年 3 月 5 日洪水发生之前同一地区的卫星图像。

2025 年 3 月下旬，昆士兰州的强降雨导致澳大利亚内陆大部分地区发生大面积洪水。在一些地区，短短一周内就下了超过一年的降雨量。这场暴雨导致海峡地区的河流泛滥，淹没了昆士兰州西南部的小城镇和大片牧场。

尽管云层遮挡了部分区域，但 Landsat 8 上的陆地成像仪 (OLI) 于 3 月 29 日拍摄到了温多拉镇附近库珀溪的清晰图像（上图）。作为比较，Landsat 9 上的 OLI-2 于 3 月 5 日拍摄的早期图像显示了洪水开始前的同一区域（上图）。两张假彩色图像都突出了地表水的范围。

据新闻报道，随着洪水上涨，救援人员组织直升机疏散上游约 75 公里（47 英里）的温多拉和琼达的居民。航拍照片显示房屋和牧场被淹没，政府官员估计昆士兰州有超过 10 万头牲畜失踪或死亡。

截至 3 月 29 日的一周内，该州部分地区降雨量超过400 毫米（16 英寸）。温多拉、琼达和其他城镇附近的洪水水位比 1974 年更高，1974 年是内陆地区洪水泛滥的历史性一年，也是澳大利亚有记录以来降雨量最大的一年。据新闻报道，道路被淹没可能会导致城镇数周无法通行。


卫星图像显示，2025 年 3 月 29 日，昆士兰州西部发生大面积洪水。

海峡地区通常会经历干旱和洪水周期，而潮湿的时期可以促进牧场的生长，为湿地提供水源，并支持当地特有物种。然而，专家指出，2025 年 3 月的降雨和洪水非常严重。他们列举了降雨的几个因素，包括来自北部和东部的潮湿气流汇聚在昆士兰州内陆。低压槽将充满水分的空气推向大气层较高和较冷的水平，从而引发了大雨。

据法新社报道，昆士兰州西部大面积被洪水淹没，数千公里的道路被淹没。美国宇航局Terra 卫星上的 MODIS（中分辨率成像光谱仪）于 2025 年 3 月 29 日拍摄了部分受灾地区的照片（上图）。在这张假彩色图像中，水呈现深蓝色和浅蓝色；裸露的地面呈棕色；植被呈鲜绿色。

在接下来的几周和几个月里，湖水将流向艾尔湖（也称为卡蒂坦达-艾尔湖），该湖位于温多拉西南约 600 公里处。该湖位于澳大利亚的最低自然点，一年中大部分时间都处于干涸状态。每隔几年，一些水就会流到湖里，但湖水很少完全充满。在2019 年降雨异常充沛之后，澳大利亚气象局估计，该湖80%的面积最终被水覆盖。

美国宇航局地球观测站图像由 Michala Garrison 拍摄，使用了美国地质调查局的 Landsat 数据以及美国宇航局 EOSDIS LANCE 和 GIBS/Worldview 的 MODIS 数据。

编译自/ScitechDaily

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